Eine 3D-gedruckte Rohrschelle reduziert die Ausfallzeiten von Pipelines

Das holländische Unternehmen MX3D präsentiert eine 3D-gedruckte Rohrschelle aus Stahl, die mit der WAAM Technologie (Wire Arc Additive Manufacturing) sowie subtraktiven Fertigungsverfahren hergestellt wird. Dank diesem hybriden Verfahren kann das Unternehmen den Fertigungsprozess eines kritischen Teils für die Chemie-, Öl- und Gasbranche neu erfinden. Das hybride Industrieteil ermöglicht es, Reparaturzeiten zu verkürzen und den Abstand zwischen zwei Wartungen zu verlängern.

Die Rohrschelle ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen MX3D, Team Industries und TiaT. Das Belgium Welding Institute (BWI) führte Materialtests durch und Lloyd‘s Register hat MX3D bei der Zertifizierung des Teils unterstützt. Für das Konsortium, dessen Ziel es war, die Herstellungszeiten für eine wichtige Komponente im Öl- und Gassektor zu reduzieren, ist das Projekt ein Erfolg.

Das 3D-gedruckte Teil (Photo Credits: MX3D)

Die Rohrschellen werden zur Reparatur von Pipelines und zum Abdichten von Lecks verwendet. Sie ermöglichen es, Ausfallzeiten einer Maschine sowie Wartungsarbeiten zu reduzieren. Die Reparatur einer Pipeline kann gegenwärtig bis zu 3 Wochen dauern, die dadurch entstehenden Verluste sind erheblich, sie können geschätzt zwischen 100.000 und 1 Millionen Euro betragen. Die herkömmlich verwendeten Verfahren sind häufig die CNC-Bearbeitung, die mit einem hohen Materialverlust einhergeht und manuelle Schweißtechniken, für die Fachkräfte benötigt werden, die immer seltener zu finden sind. Mithilfe der additiven Fertigung können diese Probleme umgangen werden: Es kann lokal, on-demand und außerdem schneller produziert werden.

Simon van der Harst, Team Industrial Services, Senior Specialist Engineering, and Manufacturing, erklärt:

“Die Schellen, die zum Abdichten von Lecks in petrochemischen Anlagen verwendet werden, sind zu 90 % maßgefertigt und erfordern, in den meisten Fällen, eine sehr kurze Lieferzeit. Die WAAM Technologie kann, sofern sie in naher Zukunft weiterentwickelt wird, einen Vorteil darstellen, da sie nur sehr wenig Materialverlust verursacht. Sie ermöglicht es außerdem, Fertigungszeiten zu minimieren, bietet mehr Flexibilität bei der Gestaltung des Designs und macht uns weniger abhängig in Bezug auf die Verfügbarkeit von Werkzeugen und Grundmaterialien.”

Der Herstellungsprozess der Schelle

Neben den Vorteilen der WAAM Technologie hat das Konsortium sich entschieden, ASME IIA SA-516-70 Stahl als Grundmaterial zu verwenden, welches in der Chemie-, Öl- und Gasbranche sehr häufig zum Einsatz kommt. Nach den von BWI durchgeführten Werkstofftests bestätigte sich, dass das 3D gedruckte Material den Anforderungen des Konsortiums gerecht wurde. Nach dem Drucken wird das Teil gefräst, um die geriffelte Oberfläche so gut wie möglich zu glätten.

Mit dem 3D-Drucker von MX3D konnte das Teil schneller gefertigt werden (Credits Photo: MX3D)

“Dieses hybride Verfahren kombiniert die Vorteile herkömmlicher Fertigungsverfahren, wie Präzision und schnelle Herstellung von einfachen Teilen, mit den Vorteilen der additiven Fertigung, wie Gestaltungsfreiheit im Design, schnelle Produktion und wenig Materialverlust. Die Qualität und Komplexität der Schelle verdeutlichen das große Potenzial der von MX3D entwickelten Technologie”

so Thomas Van Glabeke, Projektmanager / Leiter R&D bei MX3D.

Nach der Fertigstellung des Teils wurden zerstörungsfreie Materialprüfungen erfolgreich durchgeführt. Es wurden keine Mängel festgestellt, was den Erfolg des gewählten Herstellungsverfahrens belegt, aber auch den Nutzen der additiven Fertigung im Öl- und Gassektor. Sie ermöglicht es zum Beispiel, physische Bestände zu entmaterialisieren und Zugang zu einem digitalen Bestand zu haben, um die Reparaturen zu erleichtern. Dies ist von entscheidender Bedeutung in einer Branche, wo die Reparaturzeiten so kurz wie möglich sein müssen. Wenn Sie mehr über die Verwendung der additiven Fertigung in der Petrochemie erfahren möchten, können Sie unsere Teams jederzeit gerne kontaktieren!!